[发明专利]用于直升飞机的驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种直升飞机的驱动器。尤其地，本发明涉及用于直升飞机的主旋翼驱动器、用于直升飞机的尾旋翼驱动器、带有主旋翼驱动器和/或尾旋翼驱动器的直升飞机、这种驱动器在直升飞机中的应用以及用于驱动直升飞机的主旋翼的方法。

背景技术

现今的直升飞机通常具有低的驱动系统效率。此外，驱动器通常非常响。主传动装置具有固定的传动比，通常是相对较贵的并且具有有限的转矩能力。

已知的直升飞机的传动系具有内燃机和机械的主传动系统。通常使用涡轮轴驱动器或往复活塞式马达。

在DE 10 2008 028 866 A1中以及在WO 2009/153236 A2中已知带有旋转斜盘式操纵装置的直升机。

发明内容

能够作为本发明的目的的是提供一种用于直升飞机的替选的驱动器。

所述目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的改进形式在从属权利要求中得出。

根据本发明的第一方面说明一种用于直升飞机（直升机）的主旋翼驱动器，所述主旋翼驱动器具有用于对直升飞机的主旋翼进行直接驱动的电动机。所述电动机为高转矩电动机。

以所述方式，例如能够在大的区间中调节主旋翼的转速。由于所述旋翼的可变度高的转速，能够优化能量消耗。也能够优化直升飞机的功率特性和排放特性。由于对旋翼进行直接驱动，也能够简化地实现或者完全舍弃例如为离合器或旋转斜盘的附加的机械元件。

根据本发明的另一方面说明一种用于直升飞机的尾旋翼驱动器，所述尾旋翼驱动器同样也具有用于对直升飞机的尾旋翼进行直接驱动的电动机，其中电动机为高转矩电动机。因此，例如尾旋翼与主旋翼机械地分离。

根据本发明的另一方面说明一种带有上述以及下述的主旋翼驱动器和/或上述以及下述的尾旋翼驱动器的直升飞机。

根据本发明的另一方面说明上述以及下述的主旋翼驱动器和/或上述以及下述的尾旋翼驱动器在直升飞机中的应用。

根据本发明的另一方面说明一种用于驱动直升飞机的主旋翼和/或尾旋翼的方法，在所述方法中，直升飞机的主旋翼和/或尾旋翼分别由相应的高转矩电动机直接驱动。

能够作为本发明的核心的是，电动机直接驱动主旋翼或尾旋翼。以所述方式原则上可能的是，电动机与相应的旋翼一起运动，例如翻转。因为对每个旋翼的驱动通过电动机来进行，所以转速能够在大的转速范围中变化。离合器不是必需的。

因此，旋翼能够由高转矩电动机驱动。根据本发明的实施例，高转矩电动机是带有高功率密度的低惯量直接驱动器。这种直接驱动器的实例在DE 10 2007 013 732 A1中描述。

根据本发明的另一个实施例，所述电动机的转子是盘形的。能够高冗余地构成所述机器。对此，能够轴向地设置大量的定子和转子。所述轴向设置的定子和转子能够与主旋翼轴或尾旋翼边缘或尾旋翼轴连接。此外，根据本发明的另一个实施例，定子线圈能够被划分并且由所分配的各个功率电子件供给。

根据本发明的另一个实施例，主旋翼驱动器此外具有支承装置以用于将电动机铰接地固定在直升飞机舱室上（也就是直升飞机的承载结构，例如在舱顶的区域中），使得电动机能够与主旋翼一起相对于直升飞机舱室枢转。

根据本发明的另一个实施例，支承装置构造成带有翻转支承件和翻转促动器的翻转支承装置。因此可能的是，马达和旋翼一起围绕轴翻转。所述轴例如能够是横向于直升飞机的纵轴线的轴，使得马达和旋翼能够向前或向后翻转。

根据本发明的另一个实施例，支承装置构造成万向轴式支承装置。以所述方式可能的是，旋翼能够在全部方向上翻转。

根据本发明的另一个实施例，支承装置构造成用于产生电动机的特定的振荡模式，使得能够产生反相振荡，经由所述反相振荡能够消除原始的振荡。以这种方式能够抵消不期望的振动。

根据本发明的另一个实施例，主旋翼驱动器具有主动的襟翼控制器以用于减小主旋翼的振动和/或用于直升飞机的主要控制。主动的襟翼控制器在此理解为由控制电子件和空气动力学的控制元件（襟翼）组成的单元。相应地，主旋翼的旋翼桨叶具有伺服襟翼，所述伺服襟翼能够由控制电子件主动地驱动。根据本发明的另一个实施例，直升飞机除主旋翼驱动器和/或尾旋翼驱动器之外还具有马达-发电机单元，所述马达-发电机单元设为产生电能以用于运行电动机。

根据本发明的另一个实施例，所述马达-发电机单元设置在机舱下、例如设置在直升飞机的舱底之下；然而，所述马达-发电机单元也能够设置在机舱之上。

根据本发明的另一个实施例，高转矩电动机能够与主旋翼一起在直升飞机飞行期间相对于直升飞机舱室枢转。